KR101533297B1 - 친환경 현무암섬유와 페놀수지를 이용한 불연 frp패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강공법 - Google Patents

친환경 현무암섬유와 페놀수지를 이용한 불연 frp패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 페놀수지 100중량부를 기준으로, N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량부; 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 5 내지 50중량부; 소포제 0.1 내지 2중량부; 분산제 0.1 내지 5중량부 및 경화제 5 내지 20중량부로 이루어진 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량%와; 현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%로 이루어진 FRP패널 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 불연 FRP패널 조성물은 화재시 고온의 열과 화염에도 쉽게 손상되거나 파손되지 않는 내화성 및 차열성이 우수할 뿐만 아니라, 성형성이 좋고, 생산공정이 간편하여 생산비용이 저렴하다.

Description

친환경 현무암섬유와 페놀수지를 이용한 불연 FRP패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강공법{Flame Retardant FRP Panel Composition Using Eco Friendly Basalt Fiber and Phenol Resin and Reinforcement of Concrete Structure Using Thereof}
본 발명은 친환경 현무암섬유와 페놀수지를 이용한 불연 FRP패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강공법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 콘크리트 구조물의 일면에 일정 거리 이격되게 부착되어 콘크리트 구조물의 강도를 구조내력을 증대시킴과 동시에 내화성을 증대시킬 수 있는 친환경 현무암섬유와 페놀수지를 이용한 불연 FRP패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강공법에 관한 것이다.
일반적으로 구조물은 시간이 지남에 따라 설계 및 시공 상의 하자, 사용 중의 구조변경, 환경변화에 따른 노후화 및 자연재해, 화재 등 각종 원인에 의해 내구성 및 내하력이 저하되며, 이러한 원인에 의해 구조적으로 영향을 받게 된 구조물들은 붕괴로까지 이어질 수 있어 인명피해 등 대형 참사뿐만 아니라, 사회 기반인 주요시설 및 교통망이 장기간 마비되고 복구를 위해서는 막대한 공사비가 소요되어 사회적으로 큰 영향을 미친다.
구조적인 손상을 입은 구조물들은 안전성 확보를 위해 전면 또는 부분적인 보강조치가 반드시 필요하며, 이러한 문제점을 해결하고자 여러 가지 보수, 보강 공법이 개발되고 있고, 이러한 주요 보강공법으로는 강판보강공법과 섬유시트보강공법 그리고 섬유판 보강공법으로 나눌 수 있고, 시공방식에 따라 현장 함침보강공법, 압착보강공법, 접착보강공법, 매립보강공법으로 나눌 수 있다.
여기서, 상기한 강판보강공법은 검증된 보강효과와 시공성 때문에 실제 구조물에 폭넓게 적용되어 왔지만, 강판의 무거운 중량과 부식에 취약하여 시공성과 유지 관리적 측면에서 문제점이 있다.
특히, 강판의 과도한 자중으로 인해 시공시에는 중장비가 필요하고. 용접작업 등으로 인한 화재의 위험도 상존하며 부식을 막기 위해 별도의 방청도장이 필요하다.
또한, 상기한 강판보강공법은 통기성 결여로 인한 밀폐현상으로 대상 구조물과 보강재의 계면에서 발생되는 부착력의 약화 등 내구성에 문제점이 있다.
그리고 현장함침 보강공법은 주로 카본섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등의 섬유강화복합소재를 이용한 보강공법으로 운송비가 저렴하고, 취급이 용이하며, 빠르고 간편한 시공성, 우수한 내구성 때문에 그 활용빈도가 지속적으로 증가되어 왔다.
그러나 상기한 카본섬유는 제품의 가격이 매우 고가이기 때문에 적용이 용이하지 않고, 전도체로서 고압전류가 흐르는 곳에서는 사용이 적합하지 않다는 문제점이 있다.
또한, 상기 유리섬유는 카본섬유에 비해 가격이 상대적으로 저렴한 특성이 있고, 저탄성재료로서의 이점이 있으나, 유리섬유의 제작, 재단 및 시공시 유리분진에 의하여 시공성이 문제가 있으며, 내화성이 떨어질 뿐만 아니라, 폐기시 환경에 영향을 미치는 것으로 알려져 있고, 최근에는 발암가능성 물질로 분류되어 그 사용이 제한되고 있다.
그리고 상기 아라미드섬유의 경우에는 기계적, 역학적 성능이 유리섬유나 카본섬유에 비하여 현저히 떨어지므로 최근에는 그 사용이 감소하고 있는 실정이다.
또한, 상기한 현장함침보강공법은 보강성능에 비해 시공이 힘들고, 작업자의 숙련도, 노하우에 따라 품질이 많이 좌우된다.
이 또한 전면시공으로 인한 통기성의 결여, 유지관리의 어려움 등의 문제점이 있다.
한편, 섬유판 보강공법은 재료적 물성은 우수하나 보강대상 구조물과의 부착을 에폭시 접착제에만 의존할 수밖에 없는 메커니즘으로 단부박리 등 부착성능의 한계가 있고, 이러한 부착성능의 한계를 해결하기 위하여 별도의 보강철물이 필요하며, 이 공법 또한 전면시공으로 인한 통기성의 결여, 유지관리의 어려움 등의 문제점이 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여, 대한민국 특허 제10-1204368호에는 현무암 섬유를 이용한 철근콘크리트구조물 보수보강용 패널이 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 화재시 고온의 열과 화염에도 쉽게 손상되거나 파손되지 않는 내화성 및 차열성이 우수한 불연 FRP패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강 공법을 제공한다.
또한, 본 발명은 가공성이 우수한 현무암 섬유를 페놀수지 혼합물과 혼합시켜, 탄성계수와 화학적 특성이 우수하고, 콘크리트의 중성화 및 염해에 대한 저항성이 우수하며, 기계적 성능 및 내충격성이 우수한 불연 FRP패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은
페놀수지 100중량부를 기준으로,
N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량부; 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 5 내지 50중량부; 소포제 0.1 내지 2중량부; 분산제 0.1 내지 5중량부 및 파라 톨루엔 설포닉산, 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트, 무수프탈산, 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메캅탄 또는 이들의 혼합물인 경화제 5 내지 20중량부로 이루어진 페놀수지 혼합물에,
불연 보조제로서 암모늄 피로인산을 페놀수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량%와;
현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%로 이루어진 FRP패널 조성물에,
부착 증진제로서 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트를 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고,
폴리 아미드 섬유 보강재를 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하며,
점도가 10 내지 1,000cps인 저점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 49 내지 70중량%, 점도가 2,000 내지 20,000cps인 고점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 20 내지 50중량% 및 SIS(stylene isoprene stylene), SBR(stylene butadiene rubber), SBS(stylene butadiene stylene) 중에서 선택된 하나 이상의 혼합물 1 내지 10중량%가 혼합된 변성 메틸메타아크릴레이트를 FRP패널 100중량부를 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하며고,
수축 저감제로서 프로필렌글리콜을 FRP패널 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 FRP패널 조성물을 제공한다.
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또한, 본 발명은
페놀수지 100중량부를 기준으로,
N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량부; 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 5 내지 50중량부; 소포제 0.1 내지 2중량부; 분산제 0.1 내지 5중량부 및 파라 톨루엔 설포닉산, 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트, 무수프탈산, 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메캅탄 또는 이들의 혼합물인 경화제 5 내지 20중량부로 이루어진 페놀수지 혼합물에, 불연 보조제로서 암모늄 피로인산을 페놀수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량%와;
현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%로 이루어진 FRP패널 조성물에,
부착 증진제로서 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트를 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고,
폴리 아미드 섬유 보강재를 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하며,
점도가 10 내지 1,000cps인 저점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 49 내지 70중량%, 점도가 2,000 내지 20,000cps인 고점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 20 내지 50중량% 및 SIS(stylene isoprene stylene), SBR(stylene butadiene rubber), SBS(stylene butadiene stylene) 중에서 선택된 하나 이상의 혼합물 1 내지 10중량%가 혼합된 변성 메틸메타아크릴레이트를 FRP패널 100중량부를 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하며,
수축 저감제로서 프로필렌글리콜을 FRP패널 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 FRP패널 조성물이 형상이 유지된 금형 내에서 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연 FRP패널을 제조하는 단계;
상기 불연 FRP패널을 시공할 콘크리트 구조물의 바탕면을 정리하는 단계;
상기 콘크리트 구조물의 바탕면에 불연 FRP패널을 부착 고정하는 단계;
상기 불연 FRP패널의 표면과 콘크리트 구조물의 바탕면 사이를 실링재로 밀봉 처리하는 단계; 및
상기 불연 FRP패널에 주입관과 확인관을 설치하고, 상기 주입관을 통해 에폭시수지를 충전하면서 확인관을 통해 에폭시수지의 충전을 확인하는 단계를 포함하는 FRP패널을 이용한 구조물 보수 보강공법을 제공한다.
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본 발명에 따른 불연 FRP패널 조성물은 화재시 고온의 열과 화염에도 쉽게 손상되거나 파손되지 않는 내화성 및 차열성이 우수할 뿐만 아니라, 성형성이 좋고, 생산공정이 간편하여 생산비용이 저렴하다.
또한, 상기 패널 조성물은 사용온도가 -265 내지 700℃로 기존의 섬유보강재에 비해 열에 대한 특성이 우수하고, 유리섬유와 비교하여 탄성계수와 화학적인 특성이 우수함에 따라 콘크리트의 중성화 및 염해에 대한저항성이 우수하며, 기계적 성능인 내충격도 우수한 특성이 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 페놀수지 100중량부를 기준으로, N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량부; 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 5 내지 50중량부; 소포제 0.1 내지 2중량부; 분산제 0.1 내지 5중량부 및 경화제 5 내지 20중량부로 이루어진 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량%와; 현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%로 이루어진 FRP패널 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 페놀수지 100중량부를 기준으로, N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량부, 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 5 내지 50중량부, 소포제 0.1 내지 2중량부, 분산제 0.1 내지 5중량부 및 경화제 5 내지 20중량부로 이루어진 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량%에 형상이 유지된 금형내에서 현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%가 침적된 패널 조성물이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연 FRP패널을 제조하는 단계; 상기 불연 FRP패널을 시공할 콘크리트 구조물의 바탕면을 정리하는 단계; 상기 콘크리트 구조물의 바탕면에 불연 FRP패널을 부착 고정하는 단계; 상기 불연 FRP패널의 표면과 콘크리트 구조물의 바탕면 사이를 실링재로 밀봉 처리하는 단계; 및 상기 불연 FRP패널에 주입관과 확인관을 설치하고, 상기 주입관을 통해 에폭시수지를 충전하면서 확인관을 통해 에폭시수지의 충전을 확인하는 단계를 포함하는 FRP패널을 이용한 구조물 보수 보강공법을 제공한다.
본 발명에 따른 불연 FRP패널 조성물, 특정적으로 친환경 현무암 섬유와 페놀수지를 이용한 불연 FRP패널 조성물은 보수 및/또는 보강이 필요한 콘크리트, 예를 들면 콘크리트 구조물 등에 적용되어 불연성, 기계적 성능 및/또는 내충격성을 제공할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 FRP패널 조성물은 전체 FRP패널 조성물 중량 기준으로, 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량% 및 현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%로 구성된다.
이때, 상기 FRP패널 조성물, 특정적으로 불연 FRP패널 조성물을 구성하는 페놀수지 혼합물의 페놀수지 외 나머지 성분들의 함량은 페놀 100중량부를 기준으로 한다.
본 발명에 따른 페놀수지는 당업계에서 통상적으로 사용되는 페놀수지라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르시놀 또는 이들의 혼합물로 이루어진 페놀류와 포름알데히드, 아세트알데히드, 푸르푸랄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알데히드로부터 얻어지는 수지를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 페놀수지 혼합물을 구성하는 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란[N-(2-Aminoethyl-3-aminopropyl) trimethoxysilane]은 FRP패널 조성물에 포함되어 바인더로 사용된다.
여기서, 상기 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란은 부가적으로 페놀수지 혼합물에 실란기를 부가하므로, 이러한 기능을 충족시킬 수 있는 다른 실란 화합물을 상기 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란의 대용 및/또는 혼용하여 사용할 수도 있다.
바람직한 실란 화합물은 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란,부틸트리메톡시실란, N-옥틸트리에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 디트리메톡시실란, 부틸트리에톡시실란 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 추천한다.
본 발명에 따른 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란의 사용량은 특별히 한정되는 것을 아니지만, 페놀수지 혼합물을 구성하는 페놀수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 수산화알루미늄(Al(OH)3), 칼슘설페이트(Calcium Sulfate), 카올린 크레이(Kaolin Clay), 탈크(Talc) 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물은 FRP패널 조성물, 특정적으로 불연 FRP패널 조성물에 불연성을 부여하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 사용되는 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 FRP패널 조성물은 상기 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 외에 불연성을 제공하기 위한 불연제, 예를 들면 수산화마그네슘, 특정적으로 스테아린산, 비닐 실란, 지방산, 인산 또는 이들의 혼합물로 표면처리, 보다 특정적으로 코팅되어 표면처리된 수산화마그네슘, 인계 불연제 또는 이들의 혼합물을 더 사용할 수 있다.
바람직한 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물의 사용량은 페놀수지 100중량부를 기준으로 5 내지 50중량부인 것이 바람직하다.
이때, 상기 혼합물의 사용량이 5중량부 이하인 경우 패널 조성물의 불연성이 원하는 수준에 만족할 수 없고, 사용량이 50중량부 이상인 경우 제조되는 패널 조성물의 경도가 증가하여 쉽게 파손될 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물은 적은 양을 사용할 경우에도 FRP패널 조성물이 요구하는 불연성을 충족시키기 위해 암모늄 피로인산, 특정적으로는 액상 암모늄 피로인산을 불연 보조제로서 함께 사용할 수 있다.
이때, 상기 불연 보조제는 인계 불연제 및/또는 표면처리된 수산화마그네슘 등과 함께 사용할 경우, 하나의 불연제만을 단독으로 사용하였을 경우 보다 불연효과를 상승시켜 적은 양의 불연제로 충분한 불연효과를 나타낼 수 있다.
그러나 상기 액상 암모늄 피로인산은 그 자체적으로 불연효과가 없는 것은 아니다.
특히, 본 발명에 따른 불연제 혼합물에 사용되는 인계 불연제의 경우, 불연효과는 우수하지만 FRP패널 조성물에 적용되어 최종적인 제품을 제조하면 제품의 표면에서 백화현상이 발생함으로써 제품의 질을 감소시키게 되는바, 이러한 문제점을 극복하기 위해 적은 양의 인계 불연제를 사용하는 것이 바람직하다.
이에, 본 발명에서는 적은 양의 인계 불연제의 사용에도 불구하고, 원하는 불연성을 확보하기 위해 상기 암모늄 피로인산을 불연 보조제와 같이 사용할 수 있는바, 상기 암모늄 피로인산은 이를 구성하는 피로인산의 인에 의해 백화현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 분말 보다는 액상으로 사용하는 것이 좋다.
특히, 상기 액상 암모늄 피로인산은 친수형 억제제가 포함되어 FRP패널 조성물을 이용하여 제조된 제품의 백화현상의 발생을 방지할 수 있다.
바람직한 불연 보조제의 사용량은 페놀수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 소포제는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 소포제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 등유, 파라핀 등과 같은 광유계 소포제, 동식물유, 참기름, 피마자유와 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 유지계 소포제, 올레인산, 스테아린산과 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 간은 지방산계 소포제, 글리세린모노리시놀레이트, 알케닐호박산 유동체, 솔비톨모노라울에이트, 솔비톨트리올레이트, 천연 왁스 등과 같은 지방산 에스테르계 소포제, 폴리옥시알킬렌류, (폴리)옥시알킬에테르류, 아세틸렌에테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬인산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬아민류,(폴리)옥시알킬렌아미드 등과 같은 옥시알킬렌계 소포제, 옥틸알콜, 헥사데실알콜, 아세틸렌알콜, 글리콜류 등과 같은 알콜계 소포제, 아크릴레이트폴리아민 등과 같은 아미드계 소포제, 인산트리부틸, 나트륨옥틸포스페이트 등과 같은 인산에스테르계 소포제, 알루미늄스테아레이트, 칼슘올레이트 등과 같은 금속비누계 소포제, 디메틸실리콘유, 실리콘 페이슷, 실리콘 에멀젼, 유기변성 폴리실록산(디메틸폴리실록산 등의 폴리오르가노실록산), 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직한 소포제의 사용량은 페놀수지 혼합물 100중량부를 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 분산제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 분산제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 비이온계, 음이온계 및/또는 양이온계 분산제를 사용하는 것을 추천한다.
바람직한 예로는 EFKA사와 Tego사 등에서 시판하는 분산제 등이 있으며, EFKA 3580(Ciba사), BW-W500(범우화학) 또는 WET 500(Ciba사)가 있다.
본 발명에 따른 경화제는 페놀수지 혼합물을 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 경화제로는 파라 톨루엔 설포닉산[PTSA(Para Toluene Solfonic Acid)], 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트(tert-Butylperoxy benzoate, TBPB), 무수프탈산(Phthalic acid anhydride), 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메캅탄(Polymercaptan) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 페놀수지 100중량부를 기준으로, 5 내지 20중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 FRP패널 조성물을 구성하는 현무암섬유는 유리섬유와 화학적 성질이 서로 유사하다. 즉, 유리와 현무암 모두 실리카를 주성분으로 하는 비결정성 소재이다.
통상 유리섬유는 활용이 다양화되면서 전세계 연평균 생산량도 약 300만톤에 달하고 있다.
또한, 상기 유리섬유 또한 다양한 종류가 있으나, 물량을 기준으로 보면 유리섬유(E glass)가 주요 제품이다.
일반 유리섬유와 현무암 섬유를 비교해 보면, 유리섬유는 다양한 성분으로 되어 있고, 밀도가 2.6~2.7g/㎤ 정도로 낮지만, 현무암섬유는 고강도, 고내열성이며, 복합재료로 사용시 그 기능이 우수하다.
특히, 상기 현무암섬유는 강도 보강시 요구되는 경제성(낮은 비용)으로 인해, 다양한 용도로 사용이 가능하다.
이에, 본 발명에 따른 현무암섬유와 통상의 유리섬유의 물성을 비교한 결과를 표 1로 나타냈다.
현무암섬유와 유리섬유 비교
항목 단위 현무암섬유 유리섬유(E glass)
밀도 g/㎤ 2.67 2.55
인장강도 MPa 4000~4300 3450~3800
인장탄성율 GPa 84~87 72~76
응력 MPa 3000 2050
탄성계수 GPa 93 76
신율 % 3.5 3.01
사용온도 ℃ -260~560 -60~460
단기사용온도 ℃ 700 550
열전도율 W/(m.oK) 0.031~0.038 0.034~0.04
또한, 카본섬유의 가장 큰 특징으로는 고강도로서 현무암섬유에 비하여 큰 우위에 있다. 그러나 탄성률이 1.5%로 현무암 섬유 4.2%에 비해 매우 낮아 섬유가공 측면에서 어려운 부분도 있다.
동 섬유들의 강도특성은 사용분야의 선택에서 매우 중요한 요소이다. 원소 1데니어당 강도를 본다면 카본섬유는 170cN/tex로 100cN/tex의 현무암 섬유에 비해 매우 높으나, 단위면적당 강도로 본다면 3.0GPa로 2.7GPa에 비해 큰 차이를 보이지 않는다.
결과적으로 현무암섬유는 적당한 강도(단위면적당 강도기준), 높은 내산화성, 전기 절연성, 용이한 가공성 및 원료 조달, 매우 저렴한 가격 등의 특징이 있다.
이러한 면에서 카본섬유의 우위성은 저밀도 및 고강도에 국한된다고 볼 수 있으며, 고가이며 공급이 부족한 카본섬유에 비해 현무암섬유가 갖는 장점이 매우 크다.
바람직한 현무암섬유를 포함하는 섬유의 사용량은 전체 FRP패널 조성물 중량 기준으로 50 내지 90중량%를 사용하는 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 섬유, 특정적으로 현무암섬유를 포함하는 섬유는 현무암섬유 이외에 아라마이드 섬유, 카본섬유 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수도 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 FRP패널 조성물은 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 부착 증진제 0.1 내지 5중량부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 부착 증진제는 FRP패널 조성물로 제조된 패널이 접착제, 예를 들면 에폭시수지 등의 접착제를 이용하여 보수 및/또는 보강을 위한 콘크리트 구조물에 접착될 경우, 보다 용이하게 접착할 수 있도록 한다.
바람직한 부착 증진제로는 아크릴 포스페이트계 부착 증진제, 예를 들면 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트, 하이드록시 에틸 메타 아크릴레이트 포스페이트 등을 사용하는 것이 좋다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 페놀수지 혼합물은 보수 및/또는 보강에 적용되는 FRP패널의 강도를 증가시키고, 조성물간의 결합력, 균열방지 등을 제공하기 위하여 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 폴리아미드 섬유 보강재 5 내지 30중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리아미드 섬유 보강재는 FRP패널의 균열방지 및 인성증대를 위해 첨가된다.
상기 폴리아미드 섬유 보강재로는 폴리아미드(나일론) 6, 폴리아미드(나일론) 66, 및 아라미드 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 분산제가 코팅된 아라미드이다.
상기 폴리아미드는 비교적 우수한 불활성 물질이며, 강염기를 포함한 다양한 유/무기 물질에 내성이 우수한 것으로 알려져 있다.
특히, 상기 분산제가 코팅된 아라미드(aramid)는 인장력, 내마모성, 내구성 등이 뛰어나다는 장점이 있어서 이를 페놀수지 조성물에 혼입하게 되면, 앞서와 같은 아라미드 고유의 특성을 페놀수지 조성물에 부여할 수 있으며, 또한, 아라미드는 낮은 열전도도 특성 때문에 단열성능을 향상시킬 수 있다.
이러한 아라미드는 실의 형태로 뽑아 직물을 만드는 데 사용하는 필라멘트 형태, 분말형태로 형성하여 제품을 만드는 데 사용하는 펄프형태, 실의 두께를 자유롭게 조정함은 물론 다른 성질의 실과 혼방하여 사용하기 위해 약한 분쇄가공을 한 스테플 형태가 있는데, 본 발명에서는 필요에 따라 이중 선택된 어느 하나의 형태로 적용될 수 있다.
한편, 상기 아라미드는 단일 형상을 갖는 것이며, 그 길이는 1 내지 100mm, 바람직하게는 3 내지 40mm이며, 단면의 직경 또는 두께는 1 내지 50㎛, 바람직하게는 10 내지 40㎛이다. 상기 아라미드의 길이 및 직경 또는 두께는 목적하는 패널의 품질, 내구 성능과 인장강도, 휨강도 및 인성 등에 따라 최적 범위로 조절할 수 있으며, 단일 형상을 유지하는 단일 길이 및 단일 직경으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 아라미드에서 단일 형상이라 함은 길이 또는 직경 중 어느 하나라도 상이한 섬유가 혼합되지 않은 것을 의미하며, 콘크리트 내의 분산성 측면에서 단일 길이 및 단일 직경의 단일 형상을 갖는 섬유 보강재를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아라미드는 5mm의 게이지 길이(gauge length)로 측정한 강도가 8.5g/d 이상, 바람직하게는 9.5g/d이상이고, 5mm의 게이지 길이로 측정한 신도가 60 내지 135%, 바람직하게는 75 내지 115%가 될 수 있다.
본 발명에서 상기 아라미드의 강도 및 신도가 상기 범위를 벗어나면 FRP패널의 균열저항 등을 개선하는 효과가 미약해질 수 있다.
상기 아라미드는 상대점도(RV)가 2.9이상, 바람직하게는 3.2이상이 될 수 있으며, 아라미드의 상대점도(RV)가 상기 범위 보다 낮으면 섬유자체의 강도 및 내마모 특성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 아라미드는 섬도가 1 내지 10데니어, 바람직하게는 1.5 내지 5데니어인 것을 사용할 수 있다.
상기 섬도가 1데니어 미만인 경우에는 섬유의 표면적이 증가해서 페놀수지와의 접촉면적이 증가하는 장점은 있으나, 섬유 자체의 강도가 저하되고 FRP패널 내 섬유의 분산성이 저하될 수 있다. 반면에, 섬도가 10 데니어를 초과하는 경우에는 FRP패널 단위면적당 섬유 개수가 감소하여 상대적으로 FRP패널에서 취약부가 형성될 위험이 발생될 수 있다.
또한, 본 발명에서 아라미드는 섬유 표면에 에스테르계 윤활제 및 비이온성 계면활성제를 포함하는 코팅액으로 코팅될 수 있으며, 이러한 코팅을 통해 FRP패널 내 분산성과 이를 구성하는 조성물들 사이의 결합력이 크게 향상될 수 있다.
아라미드의 분산성과 결합력의 개선효과를 고려하면, 상기 코팅액의 코팅량은 아라미드 전체 중량 대비 0.5 내지 3중량%가 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 아라미드는 FRP패널 단위 체적에 대하여 0.1 내지 2.0kg/m3, 바람직하게는 0.3 내지 1.5kg/m3로 포함할 수 있다. 상기 아라미드의 함량이 FRP패널 단위 체적에 대하여 0.1kg/m3미만이면, 균열저감 측면에서 우수한 효과상 차이를 얻기 어렵다. 그리고, 상기 폴리아미드 섬유 보강재의 함량이 콘크리트 단위체적에 대하여 2.0kg/m3를 초과하면, 아라미드가 균일하게 분산되지 않아 오히려 FRP패널 내부의 공극을 증가시키며, 이는 균일 억제 성능과 강도 성능이 감소하는 결과를 초래할 수 있어서 바람직하지 않다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 FRP패널 조성물의 우수한 접착력 및 기계적 물성을 유지하여 외부 충격에 의한 크랙 및 탈락현상을 방지하기 위하여 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 메틸메타아크릴레이트(MMA: Methyl MethAcrylate) 3 내지 15중량부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 메틸메타아크릴레이트는 점도가 10 내지 1,000cps인 저점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 49 내지 70중량%와, 점도가 2,000 내지 20,000cps인 고점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 20 내지 50중량%를 혼합하여 얻어지는 메틸메타크릴레이트 혼합물에 SIS(stylene isoprene stylene), SBR(stylene butadiene rubber), SBS(stylene butadiene stylene) 중에서 선택된 하나 이상의 혼합물 1 내지 10중량%를 혼합한 변성 메틸메타아크릴레이트를 사용할 수도 있다.
이때, 상기 SIS, SBR 및/또는 SBS의 함량이 1중량% 미만인 경우에는 투입시에 도막이 강인하여 내충격성 저하로 인한 크랙이 발생할 수 있고, 10중량%를 초과하는 경우에는 변성 메틸메타크릴레이트 수지의 점도상승으로 인하여 작업성에 문제가 발생될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 FRP패널 조성물은 제조되는 패널에 색상을 제공하기 위해 안료를 더 포함할 수 있다.
상기 안료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 안료라면 특별히 한정되지 않는다.
바람직한 안료로는 산화철, 산화크롬, 유산바륨, 탄산바륨, 이산화티탄, 이산화망간, 이산화 티타늄, 규산 지르코늄, 및 카본 블랙 중 한 가지 이상을 사용할 수 있으며, 이에 따른 색상의 선택은 산화철 등의 적갈색 안료, 수산화철 등의 황색 안료, 산화크롬 등의 녹색 안료, 나트륨알루미노실리케이트 등의 군청색 안료, 산화티탄 등의 백색 안료 등으로서 통상적으로 이 분야에 시판되는 안료가 선택된다.
바람직한 안료의 사용량은 FRP패널 조성물 100 중량부 기준으로 5 내지 10중량부인 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 FRP패널 조성물은 FRP패널 조성물 100 중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 수축저감제를 더 포함할 수 있다.
상기 수축저감제는 FRP패널 제조시 건조수축을 방지하기 위하여 첨가되는 것으로, 폴리에테르계, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 FRP패널 조성물은 FRP패널 조성물 100중량부 기준으로 희석제 3 내지 10중량부를 더 포함할 수 있다.
바람직한 희석제로는 스티렌모노머, 비닐 아세테이트(VAc) 또는 메틸 아크릴레이트를 사용할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 FRP패널 조성물은 FRP패널 조성물 100중량부 기준으로 성형-이형제(mould-release agent) 1 내지 10중량부를 더 포함할 수 있다.
바람직한 성형-이형제로는 스테아린산 아연을 사용하는 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 FRP패널 조성물은 FRP패널 조성물 100중량부 기준으로 첨가제 0.1 내지 5중량부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 첨가제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 안정제, 노화방지제(age-protecting agent), 항산화제, 오존화 방
지제, 광 보호제(light protection agent), 자외선 안정제, 자외선 흡수제, 무기 열안정제, 유기 열안정제, 광라이트너(optical lightener), 가공보조제(processing aids), 유동보조제(flow aid), 윤활제, 연화제 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 FRP패널 조성물을 이용한 보수 보강공법을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 하기 보수 보강공법은 FRP패널 조성물의 일 실시양태로서 이에 한정되지 않고, 당업계의 통상적인 FRP패널 조성물을 이용한 보수 보강공법이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
본 발명에 따른 FRP패널 조성물을 이용한 보수 보강공법은 페놀수지 100중량부를 기준으로,
N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량부, 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 5 내지 50중량부, 소포제 0.1 내지 2중량부, 분산제 0.1 내지 5중량부 및 경화제 5 내지 20중량부로 이루어진 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량%에 형상이 유지된 금형내에서 현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%가 침적된 패널 조성물이 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연 FRP패널을 제조하는 단계;
상기 불연 FRP패널을 시공할 콘크리트 구조물의 바탕면을 정리하는 단계;
상기 콘크리트 구조물의 바탕면에 불연 FRP패널을 부착 고정하는 단계;
상기 불연 FRP패널의 표면과 콘크리트 구조물의 바탕면 사이를 실링재로 밀봉 처리하는 단계; 및
상기 불연 FRP패널에 주입관과 확인관을 설치하고, 상기 주입관을 통해 에폭시수지를 충전하면서 확인관을 통해 에폭시수지의 충전을 확인하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 실링재는 당업계에서 통상적으로 사용하는 실링재라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 실리콘, 모르타르, 콘크리트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
레졸형 페놀수지 100g, N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 3g, 수산화알루미늄 25g, 글리세린모노리시놀레이트로 이루어진 소포제 1g, 분산제인 DS 계면활성제[Sodium Dodecyl Sulfate, ACS Reagent Grade >99.0%, Aldrich chemical, 미국] 3g 및 파라 톨루엔 설포닉산 10g로 이루어진 페놀수지 혼합물 15g과 현무암섬유 85g을 혼합하여 FRP패널 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 수산화알루미늄 25g 대신 수산화알루미늄 22g 및 불연 보조제인 액상 암모늄 피로인산 3g이 혼합된 혼합물을 사용하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 현무암섬유 85g 대신 현무암섬유 50g 및 아라마이드 섬유 35g이 혼합된 섬유를 사용하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, FRP패널 조성물에 저점도 메틸메타크릴레이트 수지 60중량%와, 점도가 약 10,000cps인 고점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 39중량%, 및 SIS(stylene isoprene stylene) 1중량%를 혼합한 메틸메타아크릴레이트 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, FRP패널 조성물에 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, FRP패널 조성물에 폴리아미드 섬유 보강재 15g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, FRP패널 조성물에 프로필렌글리콜로 이루어진 수축저감제 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, FRP패널 조성물에 스티렌모노머로 이루어진 희석제 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, FRP패널 조성물에 스테아린산 아연 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실험 1]
실시예에 따라 제조된 조성물을 이용하여 패널을 제조한 후 불연성 및 기계적물성을 측정하였다.
그 결과를 표 2로 나타냈다.
Figure 112015001698611-pat00001
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 페놀수지 100중량부를 기준으로,
    N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량부; 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 5 내지 50중량부; 소포제 0.1 내지 2중량부; 분산제 0.1 내지 5중량부 및 파라 톨루엔 설포닉산, 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트, 무수프탈산, 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메캅탄 또는 이들의 혼합물인 경화제 5 내지 20중량부로 이루어진 페놀수지 혼합물에,
    불연 보조제로서 암모늄 피로인산을 페놀수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량%와;
    현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%로 이루어진 FRP패널 조성물에,
    부착 증진제로서 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트를 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    폴리 아미드 섬유 보강재를 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하며,
    점도가 10 내지 1,000cps인 저점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 49 내지 70중량%, 점도가 2,000 내지 20,000cps인 고점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 20 내지 50중량% 및 SIS(stylene isoprene stylene), SBR(stylene butadiene rubber), SBS(stylene butadiene stylene) 중에서 선택된 하나 이상의 혼합물 1 내지 10중량%가 혼합된 변성 메틸메타아크릴레이트를 FRP패널 100중량부를 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하며고,
    수축 저감제로서 프로필렌글리콜을 FRP패널 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 FRP패널 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 페놀수지 100중량부를 기준으로,
    N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란 0.1 내지 5중량부; 수산화알루미늄, 칼슘설페이트, 카올린 크레이, 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물 5 내지 50중량부; 소포제 0.1 내지 2중량부; 분산제 0.1 내지 5중량부 및 파라 톨루엔 설포닉산, 페놀술폰산, t-부틸페록식 벤조에이트, 무수프탈산, 방향족 폴리아민, 비스-(4-t -부틸사이클로헥산)페록시디카보네이트, 폴리메캅탄 또는 이들의 혼합물인 경화제 5 내지 20중량부로 이루어진 페놀수지 혼합물에, 불연 보조제로서 암모늄 피로인산을 페놀수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 페놀수지 혼합물 10 내지 50중량%와;
    현무암섬유를 포함하는 섬유 50 내지 90중량%로 이루어진 FRP패널 조성물에,
    부착 증진제로서 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트를 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    폴리 아미드 섬유 보강재를 FRP패널 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하며,
    점도가 10 내지 1,000cps인 저점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 49 내지 70중량%, 점도가 2,000 내지 20,000cps인 고점도 메틸메타크릴레이트(MMA) 20 내지 50중량% 및 SIS(stylene isoprene stylene), SBR(stylene butadiene rubber), SBS(stylene butadiene stylene) 중에서 선택된 하나 이상의 혼합물 1 내지 10중량%가 혼합된 변성 메틸메타아크릴레이트를 FRP패널 100중량부를 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하며,
    수축 저감제로서 프로필렌글리콜을 FRP패널 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 FRP패널 조성물이 형상이 유지된 금형 내에서 경화되면서 통과하여 일정한 형상을 갖는 불연 FRP패널을 제조하는 단계;
    상기 불연 FRP패널을 시공할 콘크리트 구조물의 바탕면을 정리하는 단계;
    상기 콘크리트 구조물의 바탕면에 불연 FRP패널을 부착 고정하는 단계;
    상기 불연 FRP패널의 표면과 콘크리트 구조물의 바탕면 사이를 실링재로 밀봉 처리하는 단계; 및
    상기 불연 FRP패널에 주입관과 확인관을 설치하고, 상기 주입관을 통해 에폭시수지를 충전하면서 확인관을 통해 에폭시수지의 충전을 확인하는 단계를 포함하는 FRP패널을 이용한 구조물 보수 보강공법.
  5. 삭제
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101599432B1 (ko) * 2015-11-10 2016-03-03 청원화학 주식회사 페놀수지를 바인더로 인발 성형한 섬유소재를 이용한 준불연 보강패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강공법
KR101643558B1 (ko) * 2016-02-05 2016-07-28 (주)고려씨엔씨 복합소재를 이용한 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
KR101644957B1 (ko) * 2016-02-05 2016-08-03 (주)고려씨엔씨 모르타르를 포함하는 하이브리드 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
KR101667530B1 (ko) * 2015-09-25 2016-10-19 청원화학 주식회사 고강도 우레탄 수지를 이용하여 현무암섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 메탈섬유 등을 인발 가공한 복합소재를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강용 frp 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강공법
KR101672747B1 (ko) * 2016-05-24 2016-11-04 주식회사 에이투 전시시설용 frp 조성물 및 이를 이용한 frp 조형물의 제조방법
KR101720487B1 (ko) * 2016-10-04 2017-03-28 주식회사 다인건설 친환경 frp 패널 조성물 및 이를 이용한 frp 패널 제조방법 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
CN106810701A (zh) * 2016-12-30 2017-06-09 沈阳化工大学 一种聚甲基丙烯酸羟乙酯改性酚醛泡沫及其制备方法
KR101805877B1 (ko) * 2015-12-29 2017-12-07 한국세라믹기술원 현무암섬유 직포 기반의 건축용 막재
KR101819919B1 (ko) * 2016-01-29 2018-01-19 (주)대한하이텍건설 에폭시수지를 이용한 균열 보수보강제 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101986114B1 (ko) * 2019-01-21 2019-06-05 조용상 에폭시 수지와 산무수물경화제를 바인더로 하여 복합섬유 소재를 인발성형한 난연재료인 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강공법
KR101986112B1 (ko) * 2019-01-21 2019-06-05 조용상 에폭시 수지와 산무수물경화제를 바인더로 하여 복합섬유 소재를 인발성형한 난연재료인 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강공법
CN110467788A (zh) * 2019-07-11 2019-11-19 安徽金九鼎复合材料有限公司 一种耐腐蚀玻璃钢复合材料及其制备方法
KR102073894B1 (ko) * 2019-06-05 2020-02-06 한국철도기술연구원 고강도 열경화성 수지를 바인더로 하여 복합섬유 소재를 인발성형한 난연재료인 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강공법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07300491A (ja) * 1994-05-02 1995-11-14 Nippon Unicar Co Ltd シランカップリング剤組成物
KR20090067285A (ko) * 2007-12-21 2009-06-25 류철주 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수보강공법
KR101204368B1 (ko) * 2012-03-22 2012-11-26 매일종합건설(주) 현무암 섬유를 이용한 철근콘크리트구조물 보수보강용 패널 및 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07300491A (ja) * 1994-05-02 1995-11-14 Nippon Unicar Co Ltd シランカップリング剤組成物
KR20090067285A (ko) * 2007-12-21 2009-06-25 류철주 콘크리트 보수 보강용 페놀수지와 유리섬유를 이용한불연패널과 이의 제조방법 및 이를 이용한 구조물 보수보강공법
KR101204368B1 (ko) * 2012-03-22 2012-11-26 매일종합건설(주) 현무암 섬유를 이용한 철근콘크리트구조물 보수보강용 패널 및 이의 제조방법

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101667530B1 (ko) * 2015-09-25 2016-10-19 청원화학 주식회사 고강도 우레탄 수지를 이용하여 현무암섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 메탈섬유 등을 인발 가공한 복합소재를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강용 frp 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강공법
KR101599432B1 (ko) * 2015-11-10 2016-03-03 청원화학 주식회사 페놀수지를 바인더로 인발 성형한 섬유소재를 이용한 준불연 보강패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강공법
KR101805877B1 (ko) * 2015-12-29 2017-12-07 한국세라믹기술원 현무암섬유 직포 기반의 건축용 막재
KR101819919B1 (ko) * 2016-01-29 2018-01-19 (주)대한하이텍건설 에폭시수지를 이용한 균열 보수보강제 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101643558B1 (ko) * 2016-02-05 2016-07-28 (주)고려씨엔씨 복합소재를 이용한 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
KR101644957B1 (ko) * 2016-02-05 2016-08-03 (주)고려씨엔씨 모르타르를 포함하는 하이브리드 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
KR101672747B1 (ko) * 2016-05-24 2016-11-04 주식회사 에이투 전시시설용 frp 조성물 및 이를 이용한 frp 조형물의 제조방법
KR101720487B1 (ko) * 2016-10-04 2017-03-28 주식회사 다인건설 친환경 frp 패널 조성물 및 이를 이용한 frp 패널 제조방법 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
CN106810701A (zh) * 2016-12-30 2017-06-09 沈阳化工大学 一种聚甲基丙烯酸羟乙酯改性酚醛泡沫及其制备方法
CN106810701B (zh) * 2016-12-30 2020-05-19 沈阳化工大学 一种聚甲基丙烯酸羟乙酯改性酚醛泡沫及其制备方法
KR101986114B1 (ko) * 2019-01-21 2019-06-05 조용상 에폭시 수지와 산무수물경화제를 바인더로 하여 복합섬유 소재를 인발성형한 난연재료인 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강공법
KR101986112B1 (ko) * 2019-01-21 2019-06-05 조용상 에폭시 수지와 산무수물경화제를 바인더로 하여 복합섬유 소재를 인발성형한 난연재료인 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강공법
KR102073894B1 (ko) * 2019-06-05 2020-02-06 한국철도기술연구원 고강도 열경화성 수지를 바인더로 하여 복합섬유 소재를 인발성형한 난연재료인 frp 패널조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강공법
CN110467788A (zh) * 2019-07-11 2019-11-19 安徽金九鼎复合材料有限公司 一种耐腐蚀玻璃钢复合材料及其制备方法

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